Mechanizmus účinku antibiotík: text

Dalo by sa povedať, že revolučný vývoj bol objav penicilínu na začiatku dvadsiateho storočia. Počas druhej svetovej vojny, prvé antibiotikum zachrániť milióny zranených vojakov z sepsu. Penicilín sa stala efektívny a zároveň doba lacnejších liekov z rôznych závažných infekcií so závažnými zlomeninami, septikov rán. V priebehu doby, to bol syntetizovaný a ďalšie triedy antibiotík.

všeobecná charakteristika

V súčasnej dobe existuje veľké množstvo výrobkov patriacich do obrovského sveta antibiotík - látok prírodného alebo semi-syntetického pôvodu, ktoré majú schopnosť ničiť určitej skupiny patogénnych mikroorganizmov alebo inhibovať ich rast alebo reprodukciu. Mechanizmy pôsobenia antibiotík spektra môžu byť rôzne. Postupom času, nové typy a modifikácie antibiotiká. Je to ich rozmanitosť vyžaduje systematizáciu. V dnešnej dobe sme prijali klasifikáciu antibiotík podľa mechanizmu účinku a rozsahu, rovnako ako chemickou štruktúrou. Podľa ich mechanizmu pôsobenia sa delí na:

• bakteriostatiká, ktoré potláčajú rast alebo reprodukciu patogénnych mikroorganizmov;
• mikrobicídy, ktoré prispievajú k zničeniu baktérií.

Základné mechanizmy pôsobenia antibiotík:

• narušenie bakteriálnej bunkovej steny;
• inhibícia syntézy proteínov v bakteriálnej bunke;
• priepustnosť porušenie cytoplazmatickú membránu;
• inhibícia syntézy RNA.

Beta-laktámové antibiotiká - penicilíny

Podľa chemickej štruktúry týchto zlúčenín sú klasifikované takto.

Beta-laktámové antibiotiká. Mechanizmus účinku laktámových antibiotík závisí od schopnosti funkčnej skupiny viazať enzýmy zapojené do syntézy peptidoglykánu - základy vonkajšej membráne buniek mikroorganizmov. Tak, inhibuje tvorbu bunkovej steny, čo prispieva k zastaveniu rastu alebo rozmnožovanie baktérií. Beta-laktámy majú nízku toxicitu, a zároveň dobrú baktericídne efekt. Predstavujú najväčšiu skupinu a sú rozdelené do podskupín, ktoré majú podobnú chemickú štruktúru.

Penicilíny - sú skupinou látok uvoľňovaných z niektorých kolónií plesní a baktericídne účinky. Mechanizmus účinku antibiotík penicilínu v dôsledku skutočnosti, že tým, že ničí bunkovej steny mikroorganizmov, ktoré zničia. Penicilíny sú prírodné alebo semi-syntetického pôvodu a sú zlúčeniny so širokým spektrom účinku - môžu byť použité v liečbe mnohých ochorení spôsobených stafylokoky a streptokoky. Okrem toho, majú tú vlastnosť, že selektivity pôsobením iba na mikroorganizmy, a to bez ovplyvnenia makro organizmus. Penicilíny majú nevýhody, medzi ktoré patrí výskyt bakteriálnej rezistencie k nim. Z najbežnejších prírodného penicilínu G, penicilínu, ktoré sa používajú k boju proti meningokokovej a streptokokovej infekcie spôsobené nízku toxicitu a nízku cenu. Avšak, pre dlhodobé prijatie môže byť imunita tela na lieku, čím sa znižuje jeho účinnosť. Polosyntetické penicilíny sú všeobecne odvodené od prírodného chemickou modifikáciou na poskytnutie požadovaných vlastností - amoxicilín, ampicilín. Tieto lieky majú vyššiu aktivitu proti baktériám rezistentným na biopenitsillinam.

Iné beta-laktámy

Cefalosporíny sú získavané z húb s rovnakým názvom, a ich štruktúra je podobná štruktúre penicilínu, ktorý vysvetľuje rovnaký nežiaduci účinok. Cefalosporíny tvoria štyri generácie. Prvá generácia lieky sa používajú najčastejšie v liečbe miernych infekcie sú spôsobené stafylokoky alebo streptokoky. Druhá a tretia generácia cefalosporínov viac aktívny proti Gram-negatívnych baktérií, a štvrtá generácia látky - najsilnejší lieky používané na ovplyvňovanie závažných infekcií.

Karbapenémy účinne pôsobí na grampozitívne, gramnegatívne a anaeróbne baktérie. Ich pozitívnou vlastnosťou je neprítomnosť bakteriálnej rezistencie na liek aj po dlhej doby používania.

Monobaktamom vzťahovať i na beta-laktámy a majú podobný mechanizmus účinku antibiotík, je vplyv na bunkových stenách baktérií. Sú používané na liečbu mnohých rôznych infekcií.

makrolidy

Toto je druhá skupina. Makrolidy - prírodné antibiotiká, ktoré majú komplexný cyklickú štruktúru. Predstavujú polynómu laktónový kruh pripojené sacharidové skupiny. Z počtu atómov uhlíka v kruhu závisí od vlastností liečiva. Rozlišovať 14-, 15- a 16-člennej zlúčeniny. Spektrum účinku mikróbov je dostatočne široká. Mechanizmus účinku antibiotík v mikrobiálnej bunke, ich reakciou s ribozómy, a tým porušenie syntézy proteínu v bunke mikroorganizmu inhibíciou nových adičných monomérov reakcie na peptidovom reťazci. Ktoré sa usadzujú v bunkách imunitného systému, makrolidy vykonal intracelulárnu zabíjanie mikróbov.

Makrolidy sú veľmi bezpečné a menej toxické a patrí k známym antibiotikám účinný proti nielen grampozitívne, ale negatívne baktérie. Ich použitie nie je pozorovaný nežiaduce vedľajšie reakcie. Tieto antibiotiká sú charakterizované bakteriostatický účinok, avšak vo vysokých koncentráciách, by mohla mať vplyv na baktericídne pneumokokov a niektoré ďalšie mikroorganizmy. Ako spôsob výroby makrolidov sa delia na prírodné a polosyntetické.

Prvý liečivo z triedy prírodných makrolidy erytromycínu sa získa v polovici minulého storočia a bol úspešne použitý proti gram-pozitívnym baktériám odolné voči penicilínu. Nová generácia liekov tejto skupiny sa objavili v 70. rokoch 20. storočia a široko používal doteraz.

Makrolidové antibiotiká sú tiež semi - azolidy a ketolidov. Azolidem laktónový kruh v molekule, medzi deviatym a desiatym atómami uhlíka zahrnuté atóm dusíka. Reprezentatívny azolidy azitromycín je široké spektrum účinku a aktivitou voči gram-pozitívnym a gram-negatívne baktérie, niektorých anaeróbnych baktérií. Je to oveľa viac stabilné v kyslom prostredí, v porovnaní s erytromycínom a môžu sa hromadiť v tom. Azitromycín sa používa v celej rade chorôb dýchacieho traktu, močového traktu, čriev, kože a ďalšie.

Ketolidov pripravené pripojením tretí atóm ketoskupiny laktónový kruh. Sú menej návykových baktérie, v porovnaní s makrolidy.

tetracyklíny

Tetracyklíny sú trieda polyketidů. Je to antibiotiká so širokým spektrom baktériostatický vplyv. Prvý zástupca z nich - chlórtetracyklín, bol izolovaný v polovici minulého storočia jedným z kultúr aktinomycét, nazývaný tiež žiariace huby. O niekoľko rokov neskôr oxytetracyklínu prijatých z kolónie rovnakej huby. Tretí člen tejto skupiny je tetracyklín, ktorý bol najprv vytvorený chemickou modifikáciou jeho chlór derivát, a rok neskôr tiež izolované z aktinomycét. Všetky ostatné lieky tetracyklínových sú semi-syntetické deriváty týchto zlúčenín.

Všetky tieto látky majú podobnú chemickú štruktúru a vlastnosti aktivitu proti mnohých formách gram-pozitívnych a gram-negatívnych baktérií, niektoré vírusy a prvoky. Sú odolné proti závislosti a mikroorganizmy. Mechanizmus pôsobenia antibiotík na bakteriálnu bunky je potlačiť v procese biosyntézy proteínov. Pôsobenie molekúl liečiva v gram-negatívnych baktérií , ktoré prechádzajú do buniek jednoduchou difúziou. Mechanizmus prenikaniu antibiotiká častíc v gram-pozitívnych baktérií je stále málo známy, ale špekuluje sa, že tetracyklínové molekuly interagujú s iónmi niektorých kovov, ktoré sú v bunkách baktérií tvoriť komplexné zlúčeniny. Preto je veľký rozdiel v reťazci pri syntéze bielkovín nevyhnutných pre bakteriálne bunky. Experimenty preukázali, že bakteriostaticky chlórtetracyklín koncentráciách dostatočných na inhibíciu syntézy proteínov, ale pre inhibíciu syntézy nukleovej kyseliny, vyžaduje vysoké koncentrácie lieku.

Tetracyklíny sú použité v boji proti ochoreniu obličiek, rôzne kožné infekcie, respiračné a mnoho ďalších chorôb. V prípade potreby nahradí penicilín, ale v posledných rokoch sa používanie tetracyklínov výrazne poklesol v dôsledku vzniku rezistencie mikroorganizmov k tejto skupine antibiotík. Negatívne role použitím antibiotiká ako prísada do krmiva pre zvieratá, čo vedie k zníženiu terapeutických vlastnostiach liečiva v dôsledku výskytu rezistencie k nej. Ju prekonať, sú vybavené kombináciou rôznych liečiv, ktoré majú iný mechanizmus antimikrobiálne pôsobenie antibiotík. Napríklad, účinok liečby zvyšuje súčasným použitím tetracyklínu a streptomycínu.

aminoglykozidy

Aminoglykozidy - prírodné a polosyntetických antibiotík s veľmi širokým spektrom účinnosti, ktoré obsahujú vo zvyškoch molekuly aminosaharidov. Stal sa prvým aminoglykozid streptomycín, izolované z kolónií ray húb v polovici minulého storočia a aktívne používa pri liečbe rôznych infekcií. Ako baktericídneho činidlá, antibiotiká spomínané skupiny sú účinné aj pri silne zníženej imunity. Mechanizmus účinku antibiotík v mikrobiálnej bunke, je tvorba silnej kovalentnej väzby sa ničenia proteíny a ribozómy mikroorganizmov syntézy proteínov v bakteriálnej bunkovej reakcie. Nie je celkom objasnený mechanizmus aminoglykozidov baktericídne účinok, na rozdiel od bakteriostatické pôsobenia tetracyklíny a makrolidy tiež porušujú syntézu proteínov v bakteriálnych bunkách. Avšak je známe, že aminoglykozidy sú aktívne iba za aeróbnych podmienok, a tak vykazujú nízku účinnosť v tkanivách s zlom zásobenie.

Po prvom antibiotiká - penicilínu a streptomycínu, začali byť tak široko používaný na liečbu akéhokoľvek ochorenia, ktoré veľmi skoro tam bol problém zvyknúť mikroorganizmov k týmto liekom. V súčasnej dobe, streptomycín sa používa predovšetkým v kombinácii s ostatnými najnovšej generácie liekov na liečbu tuberkulózy alebo také, dnes vzácne infekcií, ako je mor. V iných prípadoch priradený kanamycín, ktorý je tiež prvej generácie aminoglykozidové antibiotikum. Avšak, vzhľadom k vysokej toxicite kanamycínu v súčasnej dobe preferované gentamycínu - prípravu druhej generácie, tretej generácie a prípravu amikacínu je aminoglykozidové - sa používa len zriedka, aby sa zabránilo závislosti na takúto mikroorganizmov.

chloramfenikol

Chloramfenikol alebo chloramfenikol, je prírodné antibiotikum so širokým spektrom účinku, pôsobí na veľké množstvo gram-pozitívnym a gram-negatívnym organizmom, mnoho z hlavných vírusov. Na chemická štruktúra je odvodená nitrofenilalkilaminov, bol najprv získaný z kultúry aktinomycét v polovici 20. storočia, a dva roky neskôr tiež syntetizované chemicky.

Chloramfenikol má bakteriostatický účinok na mikroorganizmy. Mechanizmus pôsobenia antibiotík na bakteriálnu bunky je potláčať aktivitu procesu katalyzátora tvorby peptidové väzby pri syntéze proteínov, kedy ribozómov. na chloramfenikol odpor v baktériách sa vyvíja veľmi pomaly. Droga používa v týfusu ochorenia alebo shigellosis.

Glykopeptidy a lipopeptidy

Glykopeptidy - cyklické peptidové zlúčeniny, ktoré sú prírodné alebo semisyntetické antibiotikum s úzkym spektrom účinku niektorých kmeňov mikroorganizmov. Sú vyvíjať baktericídny účinok na grampozitívne baktérie, a môže nahradiť penicilín v prípade rezistencie na nej. Mechanizmus pôsobenia antibiotík na mikroorganizmy možno vysvetliť tvorbou väzieb s aminokyselinami a bunkovej steny peptidoglykánu, čím sa potláča ich syntézu.

Prvý glykopeptidy - vankomycín, bolo vyrobené z aktinomycét, odobratých z pôdy Indie. Je to prírodné antibiotikum, ktoré je aktívne proti mikroorganizmom, a to aj v období rozmnožovania. Spočiatku, vankomycín bol použitý ako náhrada v prípade penicilínu alergie na nej v liečbe infekcií. Avšak nárast rezistencie voči liekom sa stal vážnym problémom. V 80. rokoch bola získaná teicoplaninu - antibiotikum zo skupiny glykopeptidov. On bol menovaný na rovnakých infekcií, a v kombinácii s gentamicínom, dáva dobré výsledky.

Na konci 20. storočia, nová skupina antibiotík - lipopeptidu izolované z Streptomyces. Chemicky sú cyklické lipopeptidy. Toto antibiotikum s úzkym spektrom účinku, vykazuje baktericídny účinok proti gram-pozitívnym baktériám a stafylokokov, ktoré sú rezistentné k betalaktámových liekov a glykopeptidov.

Mechanizmus účinku antibiotík významne líšia od tých, ktoré už známe - lipopeptid foriem v prítomnosti iónov vápnika silné väzby s bunkovou membránou baktérií, čo vedie k depolarizáciu a jeho ukončenie syntézy proteínov, a tak, aby škodlivý bunka umiera. Prvým zástupcom triedy lipopeptid - daptomycín.

S ohľadom na daptomycín potrebné poznamenať, značná miera baktericídne aktivity, a čo je najdôležitejšie - nedostatok skrížené rezistencie, alebo aspoň veľmi pomalý jeho tvorbe v dôsledku skutočnosti, že sa úplne novým mechanizmom pôsobenia antibiotík začlenený do štruktúry látky.

polyeny

Ďalšia skupina - polyénových antibiotík. Dnes tam je obrovský nárast hubovým chorobám sú ťažko liečiteľné. Pre boj s nimi sú protiplesňové látky - prírodné alebo polosyntetické polyénových antibiotík. Prvý protiplesňový liek je ešte v polovici minulého storočia začala nystatín, ktorý bol izolovaný zo Streptomyces kultúry. Počas tohto obdobia, lekárskej praxe zahŕňal veľa polyénové antibiotiká, odvodené z rôznych kultúr húb - grizeofulvín, levorin a ďalšie. Práve sme dostali použitie polyenů je už štvrtá generácia. Všeobecný názov sa dostali vďaka prítomnosti niekoľkých dvojitých väzieb v molekulách.

Mechanizmus účinku polyénových antibiotík kvôli tvorbe chemických väzieb s bunkovou membránou sterolov v hubách. Polyénových molekula tak zakotvený v bunkovej membráne a formy Ion pevné kanál, ktorým komponenty smerom von bunky, čo vedie k jeho eliminácii. Pri nízkych dávkach majú polyeny fungistatický aktivitu a vo vysokej - fungicíd. Avšak, ich činnosť nie je pokrytá baktérií a vírusov.

Polymyxín - prírodné antibiotiká produkovaná pôdnych baktérií spór. V terapii, boli používané v 40-tych rokoch minulého storočia. Tieto formulácie sa líšia baktericídny účinok, ktorý je spôsobený poškodením cytoplazmatickú membránu buniek mikroorganizmov spôsobujúcich jeho zničeniu. Polymyxín účinná proti gram-negatívnym baktériám a sú zriedka návykové mikroorganizmy. Avšak príliš vysoká toxicita obmedzuje ich použitie v terapii. Zlúčeniny z tejto skupiny - polymyxín B sulfát a síranu polymyxínu M sa používajú len zriedka a to iba ako prípravky rezervy.

protinádorová antibiotiká

Aktinomycín produkoval nejaké ray húb, majú cytostatický účinok. Prírodné aktinomycín v štruktúre sú hromopeptidami odlišné aminokyseliny v peptidovom reťazci, ktoré určujú ich biologickú aktivitu. Aktinomycín pritiahnuť pozornosť odborníkov, ako protinádorových antibiotík. Mechanizmus účinku v dôsledku vytvorenie dostatočne stabilných väzieb peptidových reťazcov liečivá s dvojitej špirály DNA mikroorganizmu a tým blokujú syntézu RNA.

Daktinomycínu, čo vedie v 60. rokoch 20. storočia, je to prvý prípravok účinný proti rakovine, ktorý našiel použitie v onkologickej liečby. Avšak, vzhľadom k veľkému množstvu nežiaducich účinkov tohto lieku sa používa zriedka. Teraz máme k dispozícii viac aktívnych antineoplastických liečiv.

Antracyklíny - extrémne silný Protinádorové prostriedky izolované z Streptomyces. Mechanizmus účinku antibiotík spojené s tvorbou ternárne komplexov s DNA reťazcov a tieto reťaze prestávky. A druhý možný mechanizmus antimikrobiálne pôsobenie vzhľadom k produkcii voľných radikálov, ktoré oxidujú rakovinové bunky.

Prírodných antracyklínov možno nazvať daunorubicín a doxorubicín. Rozdelenie antibiotík podľa ich mechanizmu pôsobenia na baktérie klasifikuje je ako mikrobicídy. Avšak, ich vysoká toxicita nútení hľadať nové zlúčeniny, ktoré boli pripravené synteticky. Mnohé z nich boli úspešne použité v onkológii.

Antibiotiká už dávno stali súčasťou lekárskej praxe a ľudského života. Vďaka nim boli porazení mnoho chorôb, ktoré sa po stáročia bola považovaná za nevyliečiteľné. V súčasnej dobe je rôznorodosť týchto zlúčenín, ktorý vyžaduje nielen klasifikáciu antibiotík podľa mechanizmu účinku a spektra, ale aj na mnohých ďalších vlastnostiach.